Arduino嵌入汇编语言：提高整数开方效率

给Arduino嵌入汇编语言，提高开方效率~

2014-02-282.6万

Angleo

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本文介绍了一种通过嵌入式汇编代码在Arduino上实现高效整数开方运算的方法。相比标准的sqrt()函数，该方法的速度提升了2.5倍。文章提供了详细的代码示例，并解释了其工作原理。对于需要大量开方运算的项目，这是一个非常实用的技术分享。

前两天在做一个软件项目，里面需要用到很多的整数开方运算，即使Mega2560，跑起来也有点累。AVR库文件里面的确提供sqrt（）这个函数用于开方，但是由于其为double类型，对于整数开方，很大的程度上浪费了资源。
之后自然而然的就想到了嵌入式汇编，找了一些相关的资料，供大家参考一下：

英文的教程，讲的比较细：http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/inline_asm.html
中文版教程，特别是其中的汇编语言支持章节： http://www.chipart.cn/doc/caavrgccv.pdf
汇编代码的源头： http://members.chello.nl/j.beentjes3/Ruud/sqrt32avr.htm#Sqrt32R

最后上代码,实测速度为sqrt()的2.5倍,相当给力~~

#define Sqrt32(intRes, longIn1) \
asm volatile ( \
"ldi   R27,0xc0 \n\t" \
"clr   R26 \n\t" \
"ldi   %B0,0x40 \n\t" \
"sub   %A0,%A0  \n\t" \
"_sq32_1%=:    brcs  _sq32_2%= \n\t" \
"cp    %C1,%A0 \n\t" \
"cpc   %D1,%B0 \n\t" \
"brcs  _sq32_3%= \n\t" \
"_sq32_2%=:    sub   %C1,%A0 \n\t" \
"sbc   %D1,%B0  \n\t" \
"or    %A0,R26 \n\t" \
"or    %B0,R27 \n\t" \
"_sq32_3%=:    lsr   R27 \n\t" \
"ror   R26 \n\t" \
"eor   %B0,R27 \n\t" \
"eor   %A0,R26 \n\t" \
"rol   %A1 \n\t" \
"rol   %B1 \n\t" \
"rol   %C1 \n\t" \
"rol   %D1 \n\t" \
"sbrs  %A1,0 \n\t" \
"rjmp  _sq32_1%= \n\t" \
"brcs  _sq32_4%= \n\t" \
"cp    %A0,%C1 \n\t" \
"cpc   %B0,%D1 \n\t" \
"brcc  _sq32_5%= \n\t" \
"_sq32_4%=:    sbc   %B1,R27 \n\t" \
"sbc   %C1,%A0 \n\t" \
"sbc   %D1,%B0 \n\t" \
"inc   %A0 \n\t" \
"_sq32_5%=:    lsl   %B1 \n\t" \
"rol   %C1 \n\t" \
"rol   %D1 \n\t" \
"brcs  _sq32_6%=  \n\t" \
"cp    %A0,%C1 \n\t" \
"cpc   %B0,%D1 \n\t" \
"_sq32_6%=:    adc   %A0,R27 \n\t" \
"adc   %B0,R27 \n\t" \
: \
"=&r" (intRes) \
: \
"d" (longIn1) \
: \
"r26" , "r27" \
)

int result;
unsigned long num;
int i;
unsigned long timer;

void setup() {
  srandom(analogRead(0));
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  num=random();
  timer=millis();
  for (i=0; i<1000; i++) {
//      result=sqrt(num);
  Sqrt32(result, num);
  }
  timer=millis()-timer;
  Serial.println(timer);
}
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